(57)【要約】【課題】数メートル〜数十メートル間の映像、音声、データを送信するための携帯型光空間伝送装置を提供することである。【解決手段】伝送すべきデータを記録した記録部と、伝送すべきデータの伝送を開始させるスイッチと、照射位置確認用のガイド光と、ガイド光とは波長の異なる信号光とを出射する光出力部とを設け、光出力部は、光空間伝送受信装置の受光部において互いに近傍かつ信号光の一部または全部が可視光と空間的に分離された照射パターンとなるようガイド光と信号光を出射する。【選択図】図１
2006352207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送すべきデータを光空間伝送受信装置に対して光空間伝送により送信する光空間伝送送信装置であって、
照射位置確認用のガイド光と、ガイド光とは波長の異なる信号光とを、前記光空間伝送受信装置の受光部において互いに近傍かつ前記信号光の一部または全部が前記可視光と空間的に分離された照射パターンとなるよう出射する光出射部と、
前記伝送すべきデータを記録した記録部と、
前記伝送すべきデータの伝送を開始させるスイッチとを具備する光空間伝送送信装置。
【請求項２】
前記光出射部は、前記ガイド光と前記信号光とを、前記ガイド光の照射パターンが、前記信号光の照射パターンの一部または全部を取り囲む環状となるよう出射する光空間伝送送信装置。
【請求項３】
光空間伝送受信装置との間で光空間伝送を行う光空間伝送送信装置であって、
照射位置確認用の可視光を出射する可視光光源と、
前記可視光の波長と異なる波長を有する信号光を出射する信号光光源と、
前記可視光光源から出射された可視光を、前記光空間伝送受信装置の受光部において前記信号光の一部または全部が前記可視光と空間的に分離可能な所定の照射パターンとなるよう形成して出射する照射パターン形成部と、
前記光空間伝送受信装置の受光部における前記信号光と前記可視光との照射位置が互いに近傍となるよう前記信号光及び前記可視光のいずれか一方または両方の出射方向を設定する照射位置設定部とを具備する光空間伝送送信装置。
【請求項４】
前記照射パターン形成部は、前記可視光を環状の照射パターンとなるよう形成する請求項３に記載の光空間伝送送信装置。
【請求項５】
前記照射位置設定部は、前記受信装置の受光部において前記可視光の環状の照射パターンが前記信号光の照射パターンの一部または全部を囲む位置関係となるように前記信号光及び前記可視光のいずれか一方または両方の出射方向を設定する請求項４に記載の光空間伝送送信装置。
【請求項６】
前記照射位置設定部は、前記信号光光源から出射された信号光と前記可視光光源から出射され前記照射パターン形成部を経由した可視光とが共に入射する位置に設けられ、前記入射された可視光および信号光の光軸を一致させて出射する請求項５に記載の光空間伝送送信装置。
【請求項７】
前記照射パターン形成部は、前記可視光の一部を吸収する可視光吸収体、または前記可視光の一部を反射する可視光反射体を含み、
前記照射位置設定部は、
一方の側面から入射された前記可視光を透過し、他方の側面から入射された前記信号光を反射する光フィルタ、または一方の側面から入射された前記可視光を反射し、他方の側面から入射された前記信号光を透過する光フィルタを含む請求項６に記載の光空間伝送送信装置。
【請求項８】
前記照射パターン形成部は、
前記入射された可視光を反射する反射ミラーと、
前記反射ミラーを前記反射ミラーの反射面の法線に対して傾斜を有する回転軸で回転させる回転駆動体とを含み、
前記照射位置設定部は、
一方の側面から入射された前記可視光を透過し、他方の側面から入射された前記信号光を反射する光フィルタ、または一方の側面から入射された前記可視光を反射し、他方の側面から入射された前記信号光を透過する光フィルタを含む請求項６に記載の光空間伝送送信装置。
【請求項９】
前記反射ミラーと前記回転駆動体とがＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｏｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーで構成されている請求項８に記載の光空間伝送送信装置。
【請求項１０】
前記照射パターン形成部は、
互いに平行ではない２つの面を有し、前記入射される可視光を前記２つの面の一方から入射して、内部を透過した前記可視光を前記２つの面の他方の面から出射する可視光透過部材と、
前記可視光が前記可視光透過部材に入射するまでの光軸を回転軸として前記可視光透過部材を回転させる回転駆動体とを含み、
前記照射位置設定部は、
一方の側面から入射された前記可視光を透過し、他方の側面から入射された前記信号光を反射する光フィルタ、または一方の側面から入射された前記可視光を反射し、他方の側面から入射された前記信号光を透過する光フィルタを含む請求項６に記載の光空間伝送送信装置。
【請求項１１】
前記照射パターン形成部は、
前記入射された可視光を反射する反射ミラーと、
前記反射ミラーを前記反射ミラーの反射面の法線に対して傾斜を有する回転軸で回転させる回転駆動体とを含み、
前記照射位置設定部は、
前記赤外光光源からの信号光の出射方向を前記光空間伝送送信装置から前記光空間伝送受信装置の受光部までの距離に基づいて調整する信号光照射位置調整部を含む請求項６に記載の光空間伝送送信装置。
【請求項１２】
前記光空間伝送送信装置は、
前記可視光光源の出射端に設けられた前記可視光の光軸方向に移動可能な第１のレンズと、
前記信号光光源の出射端に設けられた前記信号光の光軸方向に移動可能な第２のレンズとをさらに備えた請求項３に記載の光空間伝送装置。
【請求項１３】
前記信号光光源は、赤外光を出力する請求項３に記載の光空間伝送送信装置。
【請求項１４】
光空間伝送受信装置との間で光空間伝送を行う光空間伝送送信装置に用いられる光出射方法であって、
照射位置確認用の可視光を出射し、
前記可視光の波長とは異なる波長を有する信号光を出射し、
前記光空間伝送受信装置の受光部において前記信号光の一部または全部が前記可視光と空間的に分離されるように前記可視光を所定の照射パターンに形成し、
前記信号光及び前記照射パターン形成後の可視光のいずれか一方または両方に対して、前記光空間伝送受信装置の受光部において前記信号光と前記可視光とが互いに近傍に照射されるよう出射方向を変化させる光出射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数メートル〜数十メートルの距離の間で映像や、音声、データなどの信号を光で空間伝送する携帯型光空間伝送装置に関し、特に送信側光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光空間伝送装置として、特許文献１に記載されているようなものがあった。図１１は前記文献に記載された従来の光空間伝送装置の送信部構成を示している。
【０００３】
図１１において照射位置を目視で判断するガイド用の可視光光源３０と、信号光を伝送する赤外光光源３１のそれぞれの光源より発光される異なる波長の光は、それぞれ、光ファイバ３２、３３により光合波器３４で合成され、出力光ファイバ３５より出射される。出力光ファイバ３５より出射された光はレンズ３６により平行光に変換されて、ガイド光と信号光が同一光軸上に多重されて放射される。
【特許文献１】特開平８−１６３０３４号公報(第７頁、図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、信号光とガイド用の可視光が受信部の受光素子に入射するために可視光がノイズとなって最小受光レベルが悪化することになる。それを防止するためには光フィルタなどを用いてガイド光を除去する必要があるが、コストアップ要因になるとともに信号光成分も減衰することになる。また、信号光とガイド光の波長が近接している場合、光フィルタによる除去が困難になり、信号劣化につながることになる。特にガイド光の光源にＬＥＤのようなスペクトル帯域の広いものを使用すると、この問題は顕著に現れる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために照射位置確認の可視光と信号光を伝送する光を空間分離して受信端末の受光部に効率よく信号を伝送する携帯型光空間伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、伝送すべきデータを光空間伝送受信装置に対して光空間伝送により送信する光空間伝送送信装置であって、照射位置確認用のガイド光と、ガイド光とは波長の異なる信号光とを、前記光空間伝送受信装置の受光部において互いに近傍かつ前記信号光の一部または全部が前記可視光と空間的に分離された照射パターンとなるよう出射する光出射部と、前記伝送すべきデータを記録した記録部と、前記伝送すべきデータの伝送を開始させるスイッチとを具備する。
【０００７】
上記第１の発明によれば、位置確認用のガイド光と信号光とを互いに近傍かつ空間的に分離して照射するため、目視で信号光照射位置を認識できると共に、ガイド光の信号光への漏洩を低減することができる。
【０００８】
第２の発明は、前記光出射部が、前記ガイド光と前記信号光とを、前記ガイド光の照射パターンが、前記信号光の照射パターンの一部または全部を取り囲む環状となるよう出射する。
【０００９】
上記第２の発明によれば、環状のガイド光が受信装置の受信部を囲むように照射位置を位置合わせすることにより、受信装置側で信号光を受信することができる。
【００１０】
第３の発明は、光空間伝送受信装置との間で光空間伝送を行う光空間伝送送信装置であって、照射位置確認用の可視光を出射する可視光光源と、前記可視光の波長と異なる波長を有する信号光を出射する信号光光源と、前記可視光光源から出射された可視光を、前記光空間伝送受信装置の受光部において前記信号光の一部または全部が当該可視光と空間的に分離可能な所定の照射パターンとなるよう形成して出射する照射パターン形成部と、前記光空間伝送受信装置の受光部における前記信号光と前記可視光との照射位置が互いに近傍となるよう前記信号光及び前記可視光のいずれか一方または両方の出射方向を設定する照射位置設定部とを具備する。
【００１１】
上記第３の発明によれば、位置確認用のガイド光と信号光とを互いに近傍かつ空間的に分離して照射するため、目視で信号光照射位置を認識できると共に、ガイド光の信号光への漏洩を低減することができる。
【００１２】
第４の発明は、前記照射パターン形成部が、前記可視光を環状の照射パターンとなるよう形成する。
【００１３】
上記第４の発明によれば、ガイド光の信号光への漏洩を低減することができる。
【００１４】
第５の発明は、前記照射位置設定部が、前記受信装置の受光部において前記可視光の環状の照射パターンが前記信号光の照射パターンの一部または全部を囲む位置関係となるように前記信号光及び前記可視光のいずれか一方または両方の出射方向を設定する。
【００１５】
上記第５の発明によれば、環状のガイド光が受信装置の受信部を囲むように照射位置を位置合わせすることにより、受信装置側で信号光を受信することができる。
【００１６】
第６の発明は、前記照射位置設定部が、前記信号光光源から出射された信号光と前記可視光光源から出射され前記照射パターン形成部を経由した可視光とが共に入射する位置に設けられ、前記入射された可視光および信号光の光軸を一致させて出射する。
【００１７】
上記第６の発明によれば、信号光の照射位置とガイド光の照射位置が互いに近傍な出射光を容易に生成することができる。
【００１８】
第７の発明は、前記照射パターン形成部が、前記可視光の一部を吸収する可視光吸収体、または前記可視光の一部を反射する可視光反射体を含み、前記照射位置設定部が、一方の側面から入射された前記可視光を透過し、他方の側面から入射された前記信号光を反射する光フィルタ、または一方の側面から入射された前記可視光を反射し、他方の側面から入射された前記信号光を透過する光フィルタを含む。
【００１９】
上記第７の発明によれば、信号光の照射パターンをガイド光の環状の照射パターンが囲むような出射光を安価な構成で実現することができる。
【００２０】
第８の発明は、前記照射パターン形成部が、前記入射された可視光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーを前記反射ミラーの反射面の法線に対して傾斜を有する回転軸で回転させる回転駆動体とを含み、前記照射位置設定部が、一方の側面から入射された前記可視光を透過し、他方の側面から入射された前記信号光を反射する光フィルタ、または一方の側面から入射された前記可視光を反射し、他方の側面から入射された前記信号光を透過する光フィルタを含む。
【００２１】
上記第８の発明によれば、反射ミラーを回転させることにより、明瞭なガイド光の環状の照射パターンを得ることができる。
【００２２】
第９の発明は、前記反射ミラーと前記回転駆動体とがＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｏｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーで構成されている。
【００２３】
上記第９の発明によれば、ＭＥＭＳミラーは高速で動作させることが可能なため、鮮明な照射パターンを得ることができる。
【００２４】
第１０の発明は、前記照射パターン形成部が、互いに平行ではない２つの面を有し、前記入射される可視光を前記２つの面の一方から入射して、内部を透過した前記可視光を前記２つの面の他方の面から出射する可視光透過部材と、前記可視光が前記可視光透過部材に入射するまでの光軸を回転軸として前記可視光透過部材を回転させる回転駆動体とを含み、前記照射位置設定部が、一方の側面から入射された前記可視光を透過し、他方の側面から入射された前記信号光を反射する光フィルタ、または一方の側面から入射された前記可視光を反射し、他方の側面から入射された前記信号光を透過する光フィルタを含む。
【００２５】
上記第１０の発明によれば、可視光透過部材に入射するガイド光の光軸を可視光透過部材の回転軸として回転させることで、環状の照射パターンを得ることができるため、設定が容易である。
【００２６】
第１１の発明は、前記照射パターン形成部が、前記入射された可視光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーを前記反射ミラーの反射面の法線に対して傾斜を有する回転軸で回転させる回転駆動体とを含み、前記照射位置設定部は、前記赤外光光源からの信号光の出射方向を当該光空間伝送送信装置から前記光空間伝送受信装置の受光部までの距離に基づいて調整する信号光照射位置調整部を含む。
【００２７】
上記第１１の発明によれば、信号光の照射パターンをガイド光の環状の照射パターンが囲むような出射光を安価な構成で実現することができる。
【００２８】
第１２の発明は、前記光空間伝送送信装置が、前記可視光光源の出射端に設けられた前記可視光の光軸方向に移動可能な第１のレンズと、前記信号光光源の出射端に設けられた前記信号光の光軸方向に移動可能な第２のレンズとをさらに備える。
【００２９】
上記第１２の発明によれば、出射光の照射パターンの形状とサイズを調整することができる。
【００３０】
第１３の発明は、前記信号光光源が、赤外光を出力する。
【００３１】
上記第１３の発明によれば、より大きなエネルギーの信号光による信号の伝送が可能となる。また、信号光が目に見えないために、受信部へのガイド光の照射位置調整がやりやすい。
【００３２】
第１４の発明は、光空間伝送受信装置との間で光空間伝送を行う光空間伝送送信装置に用いられる光出射方法であって、照射位置確認用の可視光を出射し、前記可視光の波長とは異なる波長を有する信号光を出射し、前記光空間伝送受信装置の受光部において前記信号光の一部または全部が当該可視光と空間的に分離されるように前記可視光を所定の照射パターンに形成し、前記信号光及び前記照射パターン形成後の可視光のいずれか一方または両方に対して、前記光空間伝送受信装置の受光部において前記信号光と前記可視光とが互いに近傍に照射されるよう出射方向を変化させる。
【００３３】
上記第１４の発明を用いれば、位置確認用のガイド光と信号光とを互いに近傍かつ空間的に分離して照射するため、目視で信号光照射位置を認識できると共に、ガイド光の信号光への漏洩を低減することができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、本発明の携帯型光空間伝送装置によれば、ガイド光として可視光光源を用いることで照射位置を目視できるとともに、ガイド光と信号光を空間的に分離しているためにガイド光が信号光成分に漏洩するのを抑制できる。
【００３５】
さらに、ガイド光と信号光の照射パターンの形状とサイズを可変とした構成では、受信部と送信部の距離に合わせて照射パターンサイズを適切に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における携帯型光空間伝送装置の一例を示す斜視図である。図１において、１は本体、２は出力窓、３はスイッチ、４はデータ表示部、５は外部記録媒体、６はガイド光照射パターン、７は信号光照射パターンである。
【００３７】
なお、本明細書及び特許請求の範囲における照射パターンとは、受光部（図示せず）を通り出射光の光軸に垂直な平面における出射光の断面形状を指すものとする。
【００３８】
本装置を使用する場合は、まず、外部記録媒体５を本体１に装着し、データ表示部４に表示された外部記録媒体５に記録されていたファイルから、伝送するファイルを選択する。
【００３９】
ファイル選択後、スイッチ３を押すことにより、受信部（図示せず）へのガイド光及び信号光の照射が開始され、伝送すべきデータで変調された信号光により受信部にデータが送信される。このとき、ガイド光及び信号光の照射パターンは、ガイド光照射パターン６及び信号光照射パターン７のように、ガイド光の照射パターンと信号光の照射パターンとが空間的に分離され、ガイド光の照射パターンは信号光の照射パターンの周りを囲む環状のパターンとなっている。
【００４０】
このように、信号光とガイド光を、両光の照射パターンが空間的に分離するように出射することにより、ガイド光の信号光への漏洩を防ぐことができる。また、ガイド光の照射パターンを信号光の照射パターンを囲むような環状のパターンとすることにより、ガイド光に基づいた信号光の照射位置の認識が可能となる。これにより、信号光の照射位置の調整を目視によって容易に行うことができる効果と、信号光へガイド光の漏洩を抑制するという２つの効果を両立することができる。
【００４１】
なお、実施の形態１の携帯型光空間伝送送信装置を用いて受信部に向けたデータの伝送を行うには、ガイド光に基づいて信号光が受光部に向けて照射されるよう照射位置の位置合わせを行う必要がある。このとき、ガイド光の照射と同時に信号光の照射及び信号の送信を行うと、信号光照射位置の位置合わせが行われるまでの間に送信された信号は受光部で受信することができないという問題が発生する。
【００４２】
このような事態を避けるために、スイッチ３を押すとまずガイド光のみが照射され、所定の時間経過後に信号光が照射されるような構成にしてもよい。また、スイッチ３を押すとガイド光と信号光が照射されるが信号の送信はすぐには開始されず、所定の時間経過後に信号の送信が開始されるような構成にしても良い。これらの構成によると、ガイド光が照射されてからの所定の時間の間に照射位置の位置合わせを行うことができ、伝送すべき信号を確実に送信することができる。
【００４３】
また、スイッチ３による操作を２段階にし、１段目の操作でガイド光の照射を行い、２段目の操作で信号光を照射し信号を送信するような構成にしても良い。また、１段目の操作でガイド光と信号光の照射を行うが信号の送信は開始せず、２段目の操作で信号の送信を開始するような構成にしても良い。ここでのスイッチの２段階操作の例としては、押し込み操作を行うスイッチの場合に、押し込みの深さを２段階としたものや、押し込み操作を行った回数により動作を変更させるようにしたもの等が挙げられる。これらの構成によると、ガイド光を照射して照射位置の位置合わせを行ってから、信号の送信を開始することができるため、伝送すべき信号をより確実に送信することができる。また、スイッチ３を２段階の操作にする代わりに、２つのスイッチで操作するような構成にしても良い。
【００４４】
なお、ガイド光は信号光の照射位置の位置合わせが終わり信号の送信を開始した時点で、出射を停止する構成にしても良いし、出射を継続させる構成にしても良い。出射を停止する場合は、電力の消費を抑えることができる。また、出射を継続する構成の場合は、信号の送信中に照射位置がずれないように調整が可能となり、もし照射位置がずれても容易に認識が可能である。
【００４５】
なお、実施の形態１では、伝送するファイルを外部記録媒体５から選択、取得して、受信部に送信する携帯型光空間伝送装置の例を示したが、伝送するデータを携帯型光空間伝送送信装置内の記録部に記録されたデータから選択して送信する構成にしても良い。また、外部の情報端末の記憶部に記録されたデータを選択して、送信することも可能である。この場合、無線もしくは有線通信で携帯型光空間伝送装置内部の記録部に伝送するデータを取得してから、受信部へ光空間伝送で送信する構成が考えられる。本願発明は、光空間伝送送信装置の出射光の照射パターンに関する発明であり、伝送するデータを記録した記録媒体によって用途を制限されるものではない。
【００４６】
なお、図１ではガイド光照射パターン６の形状として、信号光照射パターンを囲む円環の例を示しているが、ガイド光照射パターン６の形状は円形や環状に限られるものではない。ガイド光の照射パターンは、信号光のおおよその照射位置を認識可能、または信号光が受信部に照射されるよう照射位置を合わせる際の基準として利用可能であれば、どのような形状でも構わない。例えば、四角形や三角形、楕円形等の環状や、これらの環の一部が欠如した形状、または信号光の周囲を囲む複数の点などの例が挙げられる。これらの形状の中でも円環の照射パターンには、後述する送信光学系により、簡単かつ安価な構成で実現することができるという利点がある。
【００４７】
また、本実施の形態では、受光部においてガイド光と信号光の照射パターンが完全に分離された例を図示したが、本願発明におけるガイド光の成分が信号光に漏洩するのを防ぐという効果を得るためには、ガイド光と信号光の照射パターンが完全に分離されている必要はない。信号光照射パターン７の一部がガイド光照射パターン６と重なっている場合や、信号光照射パターン７の一部がガイド光照射パターン６の環の外部にまではみ出している場合であっても、ガイド光照射パターン６の内部に信号光が照射され、その位置にガイド光の漏洩がなければ、受光部で信号光のみを受光することが可能である。しかし、エネルギーの効率を考慮すると、信号光がガイド光と重なることなく分離されていることが望ましい。
【００４８】
また、ここではガイド光の信号光への漏洩がないと表現しているが、ガイド光をガイド光照射パターン６のように形成しても、散乱等によってガイド光の信号光への漏洩が発生する場合がある。ここでのガイド光の信号光への漏洩がないという表現は、このような信号劣化への影響が小さく無視することができる程度のガイド光の漏洩が存在する場合まで除外するものではない。
【００４９】
図２は、本発明の実施の形態１における携帯型光空間伝送装置に用いる送信部光学系の断面図である。図３は、図２に示す送信部光学系に用いる光フィルタの光の波長に対する透過特性を示す図である。
【００５０】
図２において、８は可視光光源、９は赤外光光源、１０は光フィルタ、１１は可視光吸収膜、６はガイド光照射パターン、７は信号光照射パターンである。
【００５１】
図２の送信部光学系の動作について説明する。
【００５２】
可視光光源８はガイド光を出射し、赤外光光源９は信号光を出射する。可視光光源８より出射されたガイド光は光フィルタ１０の一方の面へと入射され、赤外光光源９より出射された信号光は光フィルタ１０の他方の面へと入射される。
【００５３】
光フィルタ１０は、図３に示すような光波長透過特性を有し、可視光光源８より出射されるガイド光（波長λ１）を透過し、赤外光光源９より出射される信号光（波長λ２）を反射する特性を有する。
【００５４】
可視光光源８より出射され光フィルタ１０を透過したガイド光は、赤外光光源９より出射され光フィルタ１０で反射した信号光と合成され、出射される。
【００５５】
このとき、可視光光源８、赤外光光源９及び光フィルタ１０は、光フィルタ１０を透過したガイド光と光フィルタ１０で反射した信号光の光軸が一致するよう予め位置が調整されている。
【００５６】
また、光フィルタのガイド光が入射する面には、一部に可視光の波長を吸収する可視光吸収膜１１が形成されている。この構成により、可視光光源８から出射され光フィルタ１０に入射したガイド光は、中央部分が可視光吸収膜１１によって吸収され、周辺部分のみが光フィルタ１０を透過することにより、斜線部で示すような環状のガイド光照射パターン６を生じる。
【００５７】
一方、赤外光光源９から出射された信号光は、光フィルタ１０で反射され、環状のガイド光照射パターン６の内側に網目部で示された円形の信号光照射パターン７を生じる。このとき、信号光照射パターン７のサイズは、光フィルタ１０と赤外光光源９との距離を変えることで容易に調整可能である。
【００５８】
なお、可視光光源８及び赤外光光源９、光フィルタ１０は、光フィルタ１０を透過したガイド光と光フィルタ１０で反射した信号光の光軸が一致するよう予め位置が調整されていると説明したが、ガイド光と信号光の光軸は完全に一致させる必要はない。ガイド光により信号光の照射位置を確認するという効果を得るためには、少なくとも受光部において信号光が環状のガイド光照射パターン６の内側に照射されていればよく、この条件を満たす範囲であれば信号光の光軸とガイド光の光軸との間にずれを有していても良い。
【００５９】
なお、実施の形態１では光フィルタ１０に形成された可視光吸収膜１１でガイド光の照射パターンを形成する例を示したが、このような構成以外でも可視光吸収体または可視光反射体をガイド光の光路上に設けて、ガイド光の中央部を吸収または反射することにより同様の照射パターンを得ることができる。この中でも、光フィルタに可視光吸収膜を形成した構成は、簡単で安価であるという利点を有する。
【００６０】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における携帯型光空間伝送装置の送信光学系の構成図である。図４において、８は可視光光源、９は赤外光光源、１０は光フィルタ、１１は可視光吸収膜、６はガイド光照射パターン、７は信号光照射パターン、１２及び１３はレンズである。
【００６１】
図４の送信部光学系の動作について説明する。
【００６２】
可視光光源８はガイド光を出射し、赤外光光源９は信号光を出射する。
【００６３】
レンズ１２は、可視光光源８の出射端に設けられ、ガイド光の光軸方向に移動可能となっており、レンズ１３は、赤外光光源９の出射端に設けられ、信号光の光軸方向に移動可能となっている。
【００６４】
可視光光源８より出射されレンズ１２を通過したガイド光は、レンズ１２により集光されて光フィルタ１０の一方の面へと入射される。赤外光光源９より出射されレンズ１３を通過した信号光はレンズ１３により集光されて光フィルタ９の他方の面へと入射される。
【００６５】
光フィルタ１０へと入射されたガイド光と信号光は、実施の形態１と同様にフィルタ１０及び可視光吸収膜１１により、合成して出力されガイド光照射パターン６と信号光照射パターン７を生じる。
【００６６】
このとき、レンズの位置をガイド光の光軸方向に移動させることにより、ガイド光の照射パターンの形状とサイズを変化させることができる。また、レンズの位置を信号光の光軸方向に移動させることにより、信号光の照射パターンのサイズを変化させることができる。
【００６７】
このようにレンズの位置をそれぞれ独立に、または連動して移動させることにより、照射パターンの形状やサイズを変更することができるため、当該携帯型光空間伝送装置と受信部との距離が変わっても、照射パターンの形状やサイズを位置合わせ及び受信部へのデータの送信に適切となるよう調整することができる。
【００６８】
以降の実施の形態では、実施の形態１及び実施の形態２の携帯型光空間伝送装置における、送信光学系の異なる構成例を示す。
【００６９】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における携帯型光空間伝送装置の送信光学系を示した構成図である。図５において、８は可視光光源、９は赤外光光源、１０は光フィルタ、１４は反射ミラー、１５は回転軸、６はガイド光照射パターン、７は信号光照射パターンである。
【００７０】
図５の送信部光学系の動作について説明する。
【００７１】
可視光光源８はガイド光を出射し、赤外光光源９は信号光を出射する。
【００７２】
可視光光源８より出射されたガイド光は、反射ミラー１４で反射され光フィルタへ１０へと入射する。反射ミラー１４は回転軸１５により回転可能に支持されている。このとき、反射ミラー１４は反射面が回転軸１５に対して垂直にならないよう傾斜された状態で支持されており、反射ミラー１４を回転軸１５で回転させることによって、ガイド光の反射ミラーへの入射角が連続的に変化する。その結果、回転する反射ミラーによって反射されたガイド光は、ガイド光照射パターン６のような環状の照射パターンへと形成される。
【００７３】
赤外光光源９より出射された信号光は、光フィルタ１０の反射ミラー１４で反射されたガイド光が入射する面とは反対の面に入射する。
【００７４】
光フィルタ１０は、実施の形態１と同様に可視光光源８より出射されるガイド光を透過し、赤外光光源９より出射される信号光を反射する特性を有する。
【００７５】
光フィルタ１０を透過したガイド光は、光フィルタ１０で反射された信号光と合成され、ガイド光照射パターン６と信号光照射パターン７を生じる。
【００７６】
この構成により、反射ミラーを回転することで可視光光源８からのガイド光を環状の照射パターンとなるように形成することができ、可視光の照射パターンが明瞭になる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、反射ミラー１４を固定軸１５で支持して回転させているが、この反射ミラー１４及び固定軸１５を、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）ミラーを用いて構成してもよい。ＭＥＭＳミラーで構成した場合、ミラーを高速で回転させることができ、鮮明なガイド光照射パターンを実現できる。また、回転で磨耗する部分がなく長寿命化が可能となる。
【００７８】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における携帯型光空間伝送装置の送信光学系を示した構成図である。図６において、８は可視光光源、９は赤外光光源、１０は光フィルタ、１４は反射ミラー、１５は回転軸、６はガイド光照射パターン、７は信号光照射パターン、１２と１３はレンズである。
【００７９】
図６の送信部光学系の動作について説明する。
【００８０】
可視光光源８はガイド光を出射し、赤外光光源９は信号光を出射する。
【００８１】
レンズ１２は、可視光光源８の出射端に設けられ、ガイド光の光軸方向に移動可能となっており、レンズ１３は、赤外光光源９の出射端に設けられ、信号光の光軸方向に移動可能となっている。
【００８２】
可視光光源８より出射されレンズ１２を通過したガイド光は、レンズ１２により集光されて反射ミラー１４へと入射される。赤外光光源９より出射されレンズ１３を通過した信号光はレンズ１３により集光されて光フィルタ１０へと入射される。
【００８３】
ガイド光と信号光は、実施の形態３と同様にフィルタ１０及び反射ミラー１４によって、ガイド光照射パターン６と信号光照射パターン７を生じるよう出力される。
【００８４】
このとき、レンズの位置をガイド光の光軸方向に移動させることにより、ガイド光の照射パターンの形状やサイズを変化させることができる。また、レンズの位置を信号光の光軸方向に移動させることにより、信号光の照射パターンのサイズを変化させることができる。
【００８５】
このようにレンズの位置をそれぞれ独立に、または連動して移動させることにより、照射パターンの形状やサイズを変更することができるため、当該携帯型光空間伝送装置と受信部との距離が変わっても、照射パターンの形状やサイズを位置合わせ及び受信部へのデータの送信に適切となるよう調整することができる。
【００８６】
（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５における携帯型光空間伝送装置の送信光学系を示した構成図である。図７において、８は可視光光源、９は赤外光光源、１０は光フィルタ、１６は光学部材、１７は回転手段、６はガイド光照射パターン、７は信号光照射パターンである。
【００８７】
図７の送信部光学系の動作について説明する。
【００８８】
可視光光源８はガイド光を出射し、赤外光光源９は信号光を出射する。
【００８９】
光学部材１６は、可視光光源から出射されたガイド光が入射する位置に設けられ、入射したガイド光を透過する。光学部材１６を透過したガイド光は光フィルタ１０に入射される。光学部材１６は、ガイド光が光学部材１６へと入射する面とガイド光が光学部材１６から出射する面が平行ではないテーパ型の形状をしている。また、可視光光源８から出射されたガイド光が当該光学部財１６に入射するまでの光軸に垂直な面に対して、ガイド光の入射面とガイド光の出射面は傾きが同じ角度になるよう配置されている。
【００９０】
また、光学部材１６は、回転手段１７により、可視光光源８から出射されたガイド光の当該光学部材１６に入射するまでの光軸を回転軸として回転可能となっている。回転手段１７は、モータなどにより構成される。
【００９１】
可視光光源８から出射され、光学部材１６に入射したガイド光は、光学部材１６の入射面で屈折されて光学部材内を進行し、出射面で再び屈折されて出射する。
【００９２】
この時、光学部材１６からの出射されるガイド光は、光学部材１６へ入射するまでのガイド光の光軸方向の光を含まない偏向した光となっている。
【００９３】
この状態で光学部材１６を回転手段により回転させると、偏向方向が連続的に変化するため、環状の照射パターンが得られる。
【００９４】
赤外光光源９より出射された信号光は、光フィルタ１０の光学部材１６を透過したガイド光が入射する面とは反対の面に入射する。
【００９５】
光フィルタ１０は、実施の形態１と同様に可視光光源８より出射されるガイド光を透過し、赤外光光源９より出射される信号光を反射する特性を有する。
【００９６】
光フィルタ１０を透過したガイド光は、光フィルタ１０で反射された信号光と合成され、ガイド光照射パターン６と信号光照射パターン７を生じる。
【００９７】
この構成により、光学部材１６を入射したガイド光の光軸を回転軸として回転させることで可視光光源８からのガイド光を環状の照射パターンとなるように形成することができ、設定が容易となる。
【００９８】
（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６における携帯型光空間伝送装置の送信光学系を示した構成図である。図８において、８は可視光光源、９は赤外光光源、１０は光フィルタ、１６は光学部材、１７は回転手段、６はガイド光照射パターン、７は信号光照射パターン、１２と１３はレンズである。
【００９９】
図８の送信部光学系の動作について説明する。
【０１００】
可視光光源８はガイド光を出射し、赤外光光源９は信号光を出射する。
【０１０１】
レンズ１２は、可視光光源８の出射端に設けられ、ガイド光の光軸方向に移動可能となっており、レンズ１３は、赤外光光源９の出射端に設けられ、信号光の光軸方向に移動可能となっている。
【０１０２】
可視光光源８より出射されレンズ１２を通過したガイド光は、レンズ１２により集光されて光学部材１６へと入射される。赤外光光源９より出射されレンズ１３を通過した信号光はレンズ１３により集光されて光フィルタ９へと入射される。
【０１０３】
ガイド光及び信号光は、実施の形態５と同様にフィルタ１０及び光学部材１６によって、ガイド光照射パターン６と信号光照射パターン７を生じるよう出力される。
【０１０４】
このとき、レンズの位置をガイド光の光軸方向に移動させることにより、ガイド光の照射パターンの形状とサイズを変化させることができる。また、レンズの位置を信号光の光軸方向に移動させることにより、信号光の照射パターンのサイズを変化させることができる。
【０１０５】
このようにレンズの位置をそれぞれ独立に、または連動して移動させることにより、照射パターンの形状とサイズを変更することができるため、当該携帯型光空間伝送装置と受信部との距離が変わっても、照射パターンの形状とサイズを位置合わせ及び受信部へのデータの送信に適切となるよう調整することができる。
【０１０６】
（実施の形態７）
図９は、本発明の実施の形態７における携帯型光空間伝送装置の送信光学系を示した構成図である。図９において、８は可視光光源、９は赤外光光源、１４は反射ミラー、１５は回転軸、１８は信号光照射位置調整手段、６はガイド光照射パターン、７は信号光照射パターンである。
【０１０７】
図９の送信部光学系の動作について説明する。
【０１０８】
可視光光源８はガイド光を出射し、赤外光光源９は信号光を出射する。
【０１０９】
可視光光源８より出射されたガイド光は、実施の形態３と同様に、反射ミラー１４で反射され、ガイド光照射パターン６のような環状の照射パターンとなるよう形成されて出射される。
【０１１０】
信号光照射位置調整手段１８は、赤外光光源９より出射された信号光の照射パターンが、受信部（図示せず）においてガイド光照射パターン６の環の内側に照射されるよう、当該携帯型光空間伝送装置から受信部までの距離に基づいて赤外光光源の照射方向を調整する。
【０１１１】
これにより、受信部において生じるガイド光と信号光の照射パターンは、ガイド光照射パターン６と信号光照射パターン７のように、環状のガイド光の照射パターンの環の内側に信号光の照射パターンが照射されたパターンとなる。
【０１１２】
この構成により、上記照射パターンを有する携帯型光空間伝送送信装置を光フィルタを利用することなく、さらに安価に実現することができる。
【０１１３】
なお、実施の形態７では、信号光の照射位置を調整する構成を例に説明したが、可視光光源８から出射されたガイド光の照射パターンが受信部（図示せず）において信号光照射パターン７を囲むよう、当該携帯型光空間伝送装置から受信部までの距離に基づいて可視光光源の照射方向を調整する構成にしても良い。
【０１１４】
（実施の形態８）
図１０は、本発明の実施の形態８における携帯型光空間伝送装置の送信光学系を示した構成図である。図１０において、８は可視光光源、９は赤外光光源、１４は反射ミラー、１５は回転軸、１８は信号光照射位置調整手段、６はガイド光照射パターン、７は信号光照射パターン、１２と１３はレンズである。
【０１１５】
図１０の送信部光学系の動作について説明する。
【０１１６】
可視光光源８はガイド光を出射し、赤外光光源９は信号光を出射する。
【０１１７】
レンズ１２は、可視光光源８の出射端に設けられ、ガイド光の光軸方向に移動可能となっており、レンズ１３は、赤外光光源９の出射端に設けられ、信号光の光軸方向に移動可能となっている。また、レンズ１３は、信号光照射位置調整手段１８により赤外光光源９の位置または方向が変化したときには、その変化に合わせて位置または方向を変更可能となっている。
【０１１８】
可視光光源８より出射されレンズ１２を通過したガイド光は、レンズ１２により集光されて反射ミラー１４へと入射される。赤外光光源９より出射されレンズ１３を通過した信号光はレンズ１３により集光されて外部へと出射される。
【０１１９】
ガイド光は、実施の形態７と同様に反射ミラー１４によって、ガイド光照射パターン６のような環状の照射パターンとなるよう形成されて出射される。
【０１２０】
信号光は、実施の形態７と同様に信号光照射位置調整手段１８によって、受信部（図示せず）においてガイド光照射パターン６の環の内側に照射されるよう、当該携帯型光空間伝送装置から受信部までの距離に基づいて赤外光光源の照射方向を調整される。
【０１２１】
このとき、レンズの位置をガイド光の光軸方向に移動させることにより、ガイド光の照射パターンの形状とサイズを変化させることができる。また、レンズの位置を信号光の光軸方向に移動させることにより、信号光の照射パターンのサイズを変化させることができる。
【０１２２】
このようにレンズの位置をそれぞれ独立に、または連動して移動させることにより、照射パターンの形状とサイズを変更することができるため、当該携帯型光空間伝送装置と受信部との距離が変わっても、照射パターンの形状とサイズを位置合わせ及び受信部へのデータの送信に適切となるよう調整することができる。
【０１２３】
なお、実施の形態８においては、照射パターンのサイズ調整後のレンズの位置に基づいて、当該携帯型光空間伝送装置から受信部までの距離を推定する構成にしても良い。この構成により、当該携帯型光空間伝送装置から受信部までの距離を測定する距離測定手段を別に設けることなく、信号光照射位置調整手段１８での信号光の照射位置の調整が可能となる。
【０１２４】
なお、以上で説明した実施の形態１から６では、光フィルタの特性が、可視光光源８より出射されるガイド光を透過し、赤外光光源９より出射される信号光を反射するものを例として説明したが、この光フィルタと逆の特性を有する、可視光光源８より出射されるガイド光を反射し、赤外光光源９より出射される信号光を透過する光フィルタを用いても、これらの実施の形態と同様の効果を有する送信光学系を構成することができる。その場合は、当該光フィルタを透過した信号光と光フィルタ１０で反射したガイド光の光軸が一致するよう予め位置を調整してやればよい。
【０１２５】
また、このような高価な光フィルタの代わりに、ガイド光及び信号光を透過し、反射させたいガイド光もしくは信号光が入射する位置に光反射膜を形成した光透過部材を用いて構成しても良い。この構成によれば、さらに安価に送信光学系を構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明に係る光空間伝送装置は、ガイド光として可視光光源を用いることで照射位置を目視できるとともに、ガイド光が信号光成分に漏洩するのを抑制できるという特徴を有し、映像や、音声、データなどの信号を光で空間伝送する装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施の形態１における携帯型光空間伝送装置の全体構成斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における携帯型光空間伝送装置の送信部構成図
【図３】本発明の実施の形態１における光フィルタの特性図
【図４】本発明の実施の形態２における携帯型光空間伝送装置の送信部構成図
【図５】本発明の実施の形態３における携帯型光空間伝送装置の送信部構成図
【図６】本発明の実施の形態４における携帯型光空間伝送装置の送信部構成図
【図７】本発明の実施の形態５における携帯型光空間伝送装置の送信部構成図
【図８】本発明の実施の形態６における携帯型光空間伝送装置の送信部構成図
【図９】本発明の実施の形態７における携帯型光空間伝送装置の送信部構成図
【図１０】本発明の実施の形態８における携帯型光空間伝送装置の送信部構成図
【図１１】従来の携帯型光空間伝送装置の送信部構成図
【符号の説明】
【０１２８】
１    携帯型光空間伝送装置本体
２    出力窓
３    スイッチ
４    表示部
５    外部記録媒体
６    可視光照射領域
７    信号光照射領域
８    可視光光源
９    赤外光光源
１０    光フィルタ
１１    可視光吸収膜
１２，１３    レンズ
１４    反射ミラー
１５    回転軸
１６    光学部材
１７    回転手段
１８    信号光照射位置調整手段
【図１】
2006352207.tif 000003
【図２】
2006352207.tif 000004
【図３】
2006352207.tif 000005
【図４】
2006352207.tif 000006
【図５】
2006352207.tif 000007
【図６】
2006352207.tif 000008
【図７】
2006352207.tif 000009
【図８】
2006352207.tif 000010
【図９】
2006352207.tif 000011
【図１０】
2006352207.tif 000012
【図１１】
2006352207.tif 000013